Mês: novembro 2023

Existe uma lista de vantagens que podem ser enumeradas quando se reduz o peso na estrutura de um barco, porém o mais importante é que este efeito é acumulativo. Um veleiro mais leve requer menos área vélica para navegar do que um barco semelhante mais pesado. Como resultado da eco­nomia de peso, pode-se utilizar uma mastreação menos robusta e transferir menos carga para os equipamentos de convés, o que possibilitará o uso de ferragens menores e mais leves.

Da mesma forma, o diâmetro dos cabos também será reduzido e, consequentemente, terá menos peso. As forças atuando na estrutura do casco devido a uma mastreação menor, podem gerar uma economia de peso também na laminação de casco e convés, pois as cargas globais na estrutura serão menores. Como resultado indireto, a utilização de equipamentos menores e mais leves e reduções de peso na estrutura diminuem a quantidade de materiais e o custo final do barco.

É lógico que isso se aplica também a barcos a motor, principalmente aqueles de maior porte, onde a ideia de “supermotorizar” um casco tornou-se uma obsessão. Construir um barco leve, com menos motorização e combustível é a melhor solução para quem deseja ter uma embarcação rápida. Outra grande vantagem em se trabalhar em uma redução geral de pesos é poder melhorar as características de navegação do barco, otimizando a estabilidade e a manobrabilidade.

Embarcações a motor podem usar economia de peso para atingir maiores velocidades com menos potência e, consequentemente, menor consumo de combustível. Uma das variáveis que afeta diretamente a qualidade de navegação de um barco é a aceleração vertical gerada ao longo do seu comprimento.

Esta aceleração é consequência do desenho do casco, comprimento, velocidade, deslocamento e distribuição de peso. Um barco mais leve tem a possibilidade de romper com mais velocidade as ondas que um mais pesado. Todavia, quanto maior for a velocidade, maior será também a aceleração vertical dentro do barco que é o fator li­mitante do conforto a bordo.

Normalmente, para embarcações de passageiros se limita o valor da aceleração vertical a 1g (9,81 m/s²), todavia na prática é possível navegar com aproximadamente 3g de aceleração vertical. Valores maiores, somente sob condições de resgate ou ações militares. Barcos deste tipo são dimensionados para velocidades superiores a 50 nós e têm a capacidade de navegar com acelerações verticais de mais de 60 m/s².

Quando se busca alta performance, optamos pelos materiais com melhores características mecânicas e com isso o construtor quer sempre maximizar essas propriedades. Um dos materiais que mais sofrem alteração do ambiente durante a laminação é a resina.

Conforme já abordamos em post anteriores, normalmente os laminados náuticos são fabricados sem controle do ambiente, então a variação principalmente da temperatura e umidade, o grau de cura das resinas acaba variando bastante. Essa variação leva a uma instabilidade nas propriedades mecânicas da resina e consequentemente do laminado.

A melhor forma de otimizar as características mecânicas da resina e com isso atingir os melhores resultados que esse material pode oferecer é a pós cura.

É claro que para fabricar corpos de prova ou pequenas peças não existe muita dificuldade em elevar e controlar a temperatura do laminado até atingir o grau máximo de cura da resina, mas a realidade é bem diferente quando pensamos na fabricação de uma embarcação de 30 ou até mesmo 60 pés de comprimento. Abaixo comparação da resistência a tração das reina poliéster, éster vínica e epoxy, laminadas a temperatura ambiente e com pós cura.

Embarcações de performance podem ser desde uma canoa de competição olímpica, um veleiro da Americans Cup até um motor yacht de alta velocidade e todos esses projetos requerem da estrutura o máximo que ela pode oferecer, e com isso pode-se obter uma grande vantagem ao se pós curar cada uma dessas peças.

No caso dos veleiros de competição, por serem construídos em sua grande maioria por tecidos pré-impregnados (pre-pregs) em fibra de carbono e núcleos de honeycomb de aramida, o próprio controle da temperatura durante a cura do prepreg oferece uma grande otimização das propriedades mecânicas desse tipo de laminado.

Um dos nichos que tem crescido mais é a de construção de canoas e kayaks de competição. Nessas peças a pós cura não costuma apresentar muita dificuldade visto que esse tipo de embarcação não possui dimensões muito grandes, nesse caso é muito mais fácil se utilizar cobertores térmicos ou uma estufa que acomode a embarcação e seus moldes.

Essa realidade já é mais complexa quando falamos de embarcações maiores que 30 pés, o que exigiria uma estrutura de forno e controle de temperatura extremamente grande e cara.

Com isso, dada a necessidade, outras formas foram sendo desenvolvidas, como a utilização de estacoes de lâmpadas infravermelho que conseguem aquecer uma área maior e são razoavelmente homogêneas se bem utilizadas, garantindo um bom resultado de pós cura, entretanto elas não devem ser direcionadas diretamente sobre o laminado.

O mais importante é que as especificações do fabricante da resina sejam cumpridas com o maior rigor possível e o grau de cura final do laminado seja devidamente conferido, garantindo assim que as melhores características mecânicas foram obtidas com sucesso.

Tecidos Híbridos são aqueles fabricados a partir de dois ou mais tipos de tecidos. Na tentativa de melhorar as propriedades do laminado muitos construtores utilizam fibras que possibilitem agrupar as vantagens dos materiais e minimizar as desvantagens.

As vantagens de incorporar duas fibras em um tecido é que as propriedades finais do reforço aumentam devido ao ajuste e combinação das propriedades individuais de cada fibra. Por exemplo: se é necessário obter um laminado rígido com uma boa resistência ao impacto e um baixo peso, o construtor pode escolher um tecido híbrido de carbono com Kevlar^®. O carbono irá prover a rigidez e as fibras aramidas contribuirão com a resistência ao impacto.

No caso de se estar procurando o ajuste de propriedades mecânicas e custo, o mais comum é agrupar as propriedades do Kevlar^® com as da fibra de vidro.  De qualquer forma, a combinação de tecidos de fibra de vidro, carbono e Kevlar^® pode ser usada para otimizar propriedades mecânicas e custo.

Geralmente estes tecidos híbridos são feitos por encomenda e podem ter também uma infinidade de combinações, dependendo basicamente de quanto se está disposto a investir.  Os tecidos híbridos são encontrados nas tramas bidirecional, unidirecional, biaxial, triaxial e quadriaxial em gramaturas que variam entre 80 e 1800 g/m².